护眼台灯的设计毕业论文.doc

护眼台灯的设计摘要：本文讲解了材料的性能、使用和选择是设计的物质技术条件，是产品设计的前提,它与产品的功能、形态构成了产品设计的三大要素，而产品的功能和造型的实现都建立在材料和加工工艺上。在诸多的造型设计中，各种材料都有自身的材料特性，并因加工性能和表面处理各异而体现出不同的材质美，从而影响着产品造型设计。任何一种产品设计只有与选用材料的性能特点及其工艺特性相一致，才能实现设计的目标和要求。材料的不同，必然带来设计的不同。了解当今时代的新信息，掌握材料的基本特性，表面质感及用途。了解设计的理论，对当今的护眼台灯进行造型上的改变及功能的增设，将理论运用到实际生活中去。关键字：材料、设计、产品、设计方案一 概述1.1 浅谈设计 人类自诞生以来，为了生存总有需求和不断增长的欲望，这是永远不会终止。设计就是要研究人们的欲望，通过产品满足人们的欲望，并创造新的产品提高人们的生活水平。因此，设计必须符合人的需要和心理需求，并使人能够接受。在现代社会中，产品设计一直起着提高人类生活水准和推动社会物资文明发展的重要作用。 设计是一种创造性行为，它根据对现实的观察，对未来的想象，独特地去创造性的设想与构思。创造性是指突破当前已有对象的形式，甚至功能，而发明一种新的形态。设计来源于市场的需求，并是市场的产物。它与市场紧密相连，因此，没有市场的需求，就没有产品设计，也就是说，设计促进市场的繁荣和发展。“产品设计”一词是产品商业化发展的产物。随着世界工业突飞猛进，社会、经济、科学技术的不断发展，它的内容也在不断的更新、充实，其领域也在不断的扩大。产品设计的定义有广义和狭义之分：广义产品设计是指“就批量生产的商业化产品而言，凭借训练、技术知识、经验及视觉感受而赋予材料、结构、构造、形态、色彩、表面加工以及装饰以新的品质和规格，叫做产品设计”。狭义的产品设计则是指工业设计的核心。 产品设计是现代化商业、科学技术、社会经济迅猛发展的背景下产生的一门崭新的边缘学科，它具有本身的特点。产品设计是以工程技术与美字艺术相结合为基础的设计体系。它不同于一般的艺术设计，因为它首先要满足现代社会和现代人的物资需求，要设计和制造出人们使用的商业化产品，它总以实用功能作为最终目的。它涉及到产品的结构、材料、加工工艺以及机械工程学等科学领域。 产品设计诞生在现代大商业化生产的土壤之中，它必须以商业化生产方式为前提，以机械化、标准化、系列化生产为条件，以满足大多数人的需求为目的。因此，产品设计生产的对象不是手工艺品，而是一顶批量的商业化产品。在国际上，产品设计这门学科从探索、酝酿到蓬勃发展，继而形成专门的社会分工，已经走过了一百多年的历程。产品设计是一门年轻而古老的学科。作为人类设计活动的延续和发展，它有悠久的历史渊源；作为一门独立完整的现代学科，它经历了长期的酝酿阶段，直到20世纪20年代才开始确立。产品设计的萌芽是伴随17世纪欧洲工业革命而产生的，18世纪后期，英国的工业革命达到了高潮。而产品设计得以确立的标志是在1919年，德国魏玛的包豪斯学校的成立，包豪斯思想奠定了产品商业化设计的理论基础。它是以“艺术与技术的新统一为宗旨，强调设计的目的是人而不是产品。” 产品设计是将设计对象放在一个包括人和环境的大系统中进行考虑。机器是由人来操作控制的，因此，在设计时，要从机器使用者的角度考虑，对机器所处的环境进行分析，使人、机、环境成为一个协调的系统，才能提高效率。产品设计从市场调查分析开始，经过概念设计和详细设计，到加工制作，再到包装、广告和销售的全过程。创新是设计的核心，是产品设计永远不便的主题；创新是产品设计的灵魂，因为设计本身就是人类改造自然和社会的一种构思和计划；以及将这种构思和计划通过一定的手段得以实现的创造过程。国际化的市场竞争日趋激烈，科学技术的发展速度也异常迅猛，没有创新的设计就不会有生命力，最终也将被市场淘汰。 实用性是产品设计的根本原则，作为产品设计的对象，其产生的目的就是供人们使用，然而使用与好用则体现在产品使用方式的合理性和结构性的可靠性。合理的使用方式是衡量产品功能与形式的标准。任何一件产品的功能都是根据人们的各种需要才产生的；然而任何一件产品的形式又是这种需要的具体体现。产品设计是以设计产品为对象的造型活动，是以区别于手工业产品或工艺美术品的设计活动。它是一项专门的服务性工作，为了使用者和生产者双方的利益而对产品和产品系列的外形、功能和使用价值进行优选。目的是建立对象、过程、服务和它们组成的系统等多方面的品质。因此，设计是人类技术革新的中心环节，也是文化和经济变革的至关紧要的因素。它是探索，以发现和评估结构、组织、功能、表达以及经济的关系。它的任务是提高对全球物资和环境的保护意识给整个人类社会、个人和集体都带来利益和自由最终用户、生产者和市场参与者，尽管世界进入全球化，但也应该支持文化的多样性赋予产品、服务和系统以美的形式，以变表达语意，并使美学与适当的复杂度相一致我国在解放以后才逐渐形成了自己的工业体系，但是，在相当长的一段历史时期内忽略了产品设计这一重要环节。设计观念的落后导致我国许多产品的设计远远落后于世界发达国家。许多出口产品在国际市场的竞争中相形见绌，只能以发达国家同类产品几分之一，乃至十几分之一低价出售。产品设计的墨守成规、因循守旧或照抄照搬国外样品，所带来的后果只能是造成巨大而直接的经济损失。随着我国的改革开放，国门打开，国外许多优秀的产品及设备被引进，这不仅开阔了我们的眼界，也极大的刺激了我国的产品事业。通过与国际的广泛交流，加速产品设计的理论、方法的引进；以创建学科、专业的形式，广泛的培养产品设计专业人才；通过成立研究会、学会、协会组织，把社会的能量积累起来；经过这样的努力，在短短的几年时间里初步形成了中国产品设计的雏形，为中国产品的腾飞，注入新的活力。 我国的产品设计建立在我国的国情基础上。中国的消费水平与发达国家相比还很低，就不可能像美国的产品设计那样极大强调消费者的需求。同时，我国的科技水平及条件还不特别发达，也不可能像日本那样快速地进行技术更新。我国还是一个经济不发达的国家，人口多，底子薄。我国产品设计的发展，还要经过长期艰苦的努力和奋斗。 我国的产品设计，目前尚处在模仿阶段。要使我国产品在国际商品竞争场上作质的飞跃，就要开创具有中国特色的设计体系，设计和制造出有中华民族特点的现代化产品。只要我们认真审视发达国家的设计历史，就会发现：没有一个国家和民族，抛开自己的传统文化而走向现代化的，每一个国家的产品设计都潜在地受到本民族传统文化的影响。我国产品设计的特色也要与我国的文化有关。要形成中国产品的新风格，就必须站在现代化的基点上，在传统文化的寻根中，运用现代科技手段进行分析，去糟粕，取精华，努力探索，才能真正形成充满我国特色的产品设计。产品设计是运用现代科学技术创造人的生活、工作所需要的产品，以创造出全新的产品为目的，同时也是提高产品全面质量的一个重要方面。产品设计是对人的生活、工作方式及其环境的设计，即协调人与产品，人与环境相应关系的一种手段。它的作用就是使产品的功能更加完善，更加符合人们使用的需求；使产品的结构更加合理，安全耐用，舒适方便；创造更优美的外观形态，更适应人的生理、心理需求。因此，产品设计在人们的生活、工作中具有相当地位和重要作用。现代设计方法之一的产品设计是一种综合设计。是贯穿各部门、各环节的一根纽带，产品设计这根纽带可以尽快地把先进的科学、技术、艺术的新成果转化为新的生产力，加速产品的更新换代；有利于创造出功能和形态全新的、满足人们多方面需求的现代化工业产品，增强产品的市场竞争力；有利于节约原材料，降低在设计、制造及流通领域里的各种消耗，提高经济效益。 一件产品，从社会意义上来讲，它是一个国家的科学技术、社会经济、文化艺术等方面的缩微表现。在一定程度上，反映了一个国家、一个民族的物质文明与精神文明的发展状况。产品设计是科学技术发展水平的标志，是建立在先进的科学技术基础上的，没有先进的科学技术就不可能设计和制造出先进产品。正是计算机的出现，才使得人类为自己的服务进入一个全新的设计领域，新材料、新工艺、新技术的发明和产生才使得工业设计的各种可能性得以实现。回顾世界设计历史，也会发现：凡是设计发展顺利、速度较快的国家，其社会经济的发展也就迅速；否则，经济发展就缓慢。 产品设计是促进社会精神文明建设的主要方面。产品设计是把科学技术、文化艺术溶于产品和环境之中；而产品接触每一个人，无时无刻地不在与人们发生着各种关系，也就必然对人们的意识形态、道德观念、思想感情有着潜移默化的影响。而这种影响是其它学科形式所不能比拟的。因此，产品的精神功能是随着社会经济实力的增长和人民生活水平的不断提高而愈来愈显示其重要性的。产品除了具有优良的功能、合理的结构外，具有时代感的造型形态是体现当代文明的一个重要方面。人们为了提高自己的生活品位，更加看中产品的“个性化”，这就使得早先为满足人们最基本生活要求而设计的大批量生产的产品，转变为目前为满足不同层次的人的生活需求的较小批量生产的产品。在经济日夜发展、产品极大丰富、人们物质需求无限增加的新时代。大量的设计工作仅靠设计师个人的才智是很难完成的。如果一件设计作品具有完美的视觉形态，做到了“视觉与艺术的结合”，但是它被市场接受的程度很低，那么，它就不是一件完美的设计品，只能是一件工艺美术作品。“以人为本”是任何时期设计的基本准则，然而不同时期设计师们设计出来的作品所蕴涵的意义和内容也有所不同，但是，“技术与形式的完美结合”是设计师们永远追求的目标。1.2 材料与设计 设计是人类所特有的一种造物活动,是指人们在生产中有计划、有意识地运用工具和手段，将材料加工塑造成可视的或可触及的具有一定形状的实体，使之成为具有使用价值或具有商品性的物质。人类这一造物活动满足了自身在物质上与精神上的需要，同时也达到与周围生存环境的协调。因此，材料早已成为人类赖以生存和生活中不可缺少的重要部分，它是人类文明和时代进步的标志，是社会科学技术发展水平的标志。 人类造物也有几百年的历史了，在这数百年的历史中，人们总是在不断的发现、发明新的材料，并用他们来创造我们周围的一切。从祖先们打造石器到现代人的掌上PDA。人们不禁感慨时光的变迁，我们所创造的一切都只不过是人类历史长河中的一滴水。材料正是构成水的水分子。 从原始时代起，人类使用材料时就注意到各种材料的基本特性，并经过无数次的失败和成功，积累和丰富了对材料的认识和加工技术，尽量针对不同的材料给予以不同的形态设计。科学技术的发展使现代新型材料不断出现和广泛应用，对工业造型设计有着极大的推动作用。每一种新材料的发现和应用，都会产生不同的成型加工方法和工艺制作方法，从而导致产品结果的巨大变化，给产品造型设计带来新的飞跃，形成新的设计风格，同时也给产品造型设计提出更高的要求。产品造型设计的过程实质上是对材料的理解和认识的过程，是“造物”与“创新”的过程，是应用过程。 1.3 产品造型设计的物质基础材料，是一切产品制造的物质基础；产品，是由一定的材料经过一定的加工工艺而构成的。一件完美的产品必须是功能、形态和材料三要素的和谐统一，是在熟知材料的性能、特点，根据材料特点进行加工，才能使设计得以实现。在产品造型设计中，材料是用以构成产品造型，且不依赖于人的意识而客观存在的物质，无论是传统材料还是现代材料、天然材料还是人工材料、单一材料还是复合材料，均是工业造型设计的物质基础。工艺是指材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺，是人们认识、利用和改造材料并实现产品造型的技术手段。材料通过了工艺过程成为具有一定形态、结构、尺寸和表面特征的产品，将设计方案转变成具有使用价值和审美价值的实体。 产品设计对设计产品的形态、色彩、材料、结构等各方面进行设计处理，使产品既具有使用功能，又能满足人们审美的精神需要。其中材料在产品设计中也是占着很重要的比重，所以要让他们养成学会去挖掘材料、组合材料的习惯。 在产品设计范畴内，材料是指用于产品设计并且不依赖于人的意识而客观存在的所以物质，因此，设计材料所涉及的范围十分广泛，从气态、液态到固态、从单质到化合物，无论是传统材料还是现代材料，无论是天然材料还是人工材料，无论是单一材料还是复合材料，均是设计的物质基础。任何设计均须通过材料来创造内容，设计的结果由加工后的特定的材料得以保证，设计在很大程度上取决于材料的特性。然而材料所呈现出来的性能是材料内部结构的外在表现，受材料内部的微观结构所制约，这种内部结构只有用特殊的方法才能被观察到，它的变化通过材料性能变化被人们所感知，这就是我们对材料有“硬”与“软”、“脆”与“韧”、对某种环境“敏感”与“不敏感”的感性认识。材料的内部结构变化之多，甚至用“变化万千”都无法形容，因而材料的性能是多种多样的 产品的造型材料主要是指产品外观造型和结构所采用的材料。它包括金属材料、工程塑料、工业陶瓷和复合材料等四大类。金属材料能吸收并辐射出金属表面的光能，给人以坚硬、富丽的质感效果，具有良好的承受塑性变形的能力，易于加工成型。工程塑料质轻 比较度高，特别适用于需减轻自重或强度高的机械产品，其特有的弹性和韧度，往往给人以亲切柔和的触觉质感。 二 造型材料应具有的特性2.1 材料的感觉物性感觉物性是指通过人的触觉和视觉对材料作出的综合印象。这种综合印象包括人的感觉系统因生理刺激对材料作出的反映，或者由人的知觉系统从材料表面得出的信息。这种质感包括有自然质感和人为质感。材料的感觉物性难以测量，有的异质同感，有的同质异感，因此只能是相对比较而言。因为人们的经历、生活环境及地区、文化和修养、民族属性及习惯、等得不同，则对材料的生理感受和心理感受是不完全相同的，所以对感觉物性只能做出相对的判断和评价。在产品设计中对感觉物性得认识是非常重要的，如果能合理的运用和安排材料的感觉物性，将会给产品造型带来新的特色。例如木材具有温暖感，利用木材的天然文理和芳香气味制作的家具给人以舒适美好和自然的感觉。天然大理石、花岗石、麻石具有的美观、光洁，给人以稳重、雄伟、庄严的感觉，则多用于各种高档建筑、名胜古迹的修复、地铁、园林等公共场所建设。灰黑色的钢铁表面给人以单调沉闷之感，但经过化学处理得到的彩色不锈钢在保持同样金属光泽下却具有色彩鲜艳、柔和之感，可直接用于仪器仪表、家用电器及精密机器的制造上，外观效果是很好的。又如铝材表面作腐蚀、氧化、抛光、喷砂等处理后均可产生不同的质感和装饰效果，这说明同一种材料经过不同的加工处理，给人的感觉是完全不同的。不同的材料如金属和塑料经过同样的电镀处理也会产生完全一致的视觉质感，这给产品设计带来选材的多样性。总之，任何设计均需通过材料来创造内容，设计的结果由加工后的特定的材料得以保证，设计在很大程度上取决于材料得固有性能。材料本身具有极为复杂的特性，在探讨造型时，设计师必须了解和掌握材料的特性，正确评价材料特性，从材料本身推演出产品所需的结构和形式，能动的使用物质技术条件，将材料特性发挥到最大限度。2.2 材料的环境耐候性这是指设计材料应能适应环境条件，经得起自然因素的变化和周围介质得破坏作用，既不因外界因素的影响或袭击而发生化学变化，以致引起材料内部构造改变而出现褪色、粉化、腐朽甚至破坏。充分了解材料本身所具有的这种性质，合理的使用和保护材料是设计中应注意的问题。例如外装材料和内装材料所处的环境是完全不相同的，因此需要采用不同的设计材料。室外产品长期暴露在自然大气下，一年四季受到日晒、风沙、雨水、冰雪的侵蚀，还有微生物、紫外线得破坏作用。而且高原、沙漠、热带、亚热带、寒带等不同地区的气候变化都对设计材料提出更高的要求。内装材料多少也受到温度、湿度得一定影响。有时在材料表面采用防护（如涂装、电镀等）措施可以防止基本腐蚀，提高耐候性。2.3 材料的加工成型性材料的成型加工型是衡量产品造型材料优劣得重要标志。产品造型设计材料必须具有良好的成型加工性能。如果没有先进、合理、可行的工艺手段，多么先进的结构和美观的造型，也只是纸上谈兵而实现不了。材料通过加工成型才能成为产品，并体现出设计者得设计思想。容易加工和成型的材料是设计的最佳选择材料。不同的材料有不同的加工、成型方法。钢铁的加工工艺性能优良，而且成型方法很多，可采用铸造、锻压、焊接、切削加工（如车、钻、镗、磨、铣、刨等）等方法制造出许多机器设备和日用产品。木材至今仍然是一种优良的造型材料，用途及广。这是由于木材具有易锯、易刨、易打孔、易组合等加工成型特性，加之木材表面的纹理能给人以纯朴、自然、舒适的感觉。塑料制品的品种和数量日益增多，这不仅是由于塑料得原料易得，性能优良（如重量轻，绝缘性好、耐腐蚀，耐药品，有绝热性等好性能），表面富有装饰效果和不同质感，还因为塑料的可塑性性能强，几乎可以采用任何方法自由加工成型，塑造出几何形体非常复杂的产品，因而容易体现出设计者的构思要求，故它已成为当代设计中不可缺少的重要设计材料。2.4 材料的表面工艺性材料的表面工艺性是指材料适应各种工艺处理要求的能力。它是材料固有特性的综合反应，是决定材料能否进行加工或如何进行加工得重要因素，它直接关系到加工效率、产品质量和生产成本等。材料通过工艺过程称为具有一定形态、结构、尺寸和表面特征的商业化产品，将设计方案转变为具有实用和审美价值的实体。任何设计都不能直接使用基材或毛坯，而应通过一系列的表面处理，改变材料表面状态，其目的除得到防腐蚀、防化学药品、防污染、提高产品的使用寿命外，还可提高材料得表面装饰效果，获得美观的外形，提高产品的经济价值。不同的材料有不同的表面工艺处理方法，从而赋予材料表面以多种外观特征。根据材料的性质和产品使用环境，正确选择表面处理和表面精饰工艺是提高产品外观质量的重要途径。2.4.1 材料表面处理方法材料表面处理的方法很多，如涂料涂装（空气喷涂、浸涂、淋涂、无空气喷涂、粉末静电喷涂等），金属镀层（电镀、化学镀、熔融镀、真空镀、离子镀、喷镀等），金属着色（化学转化、化学沉积、电解沉积等），铝及铝合金的化学氧化、阳极氧化、以及热喷涂、打磨、抛光等。通过表面处理和装饰都能给产品以新的魅力。塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。在通常情况下，热固性塑料要比热塑性塑料容易胶接。但它们的表面能量均低于玻璃、陶瓷、金属等亲水性材料，而且它们表面常会粘附脱模剂或逸出增塑剂，因此不易为胶粘剂所浸润，从而影响胶接强度。因此，一般均需对塑料进行表面处理。由于塑料的品种众多，各种性能差别很大，因此表面处理的方法也就很不相同。以下介绍几种常见的塑料表面处理方法。 方法1 本方法主要适用于聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚氯乙烯、过氯乙烯。上述塑料的脱脂溶剂为丙酮和丁酮。脱脂后，进行氧化焰处理：先用砂布使其粗化，将其置于氧化焰上烧3-5s，连续三次。再用30%的氢氧化钠溶液，65-70C浸渍3-5min，用冷水冲洗，然后用下述溶液活化，65-70C浸渍5-10min：铬酸10浓硫酸20 水40 经水洗，再在下述溶液中70-75C氧化5-7min：重铬酸钾10 浓硫酸50水340，然后在70-75C的热水中洗涤5-7min，用蒸馏水洗净后在65-70C干燥。 方法2 本方法适用对象同上。在下述溶液中于20C下处理90min：重铬酸钠5硫酸（d=1.84）100水8用冷水洗净后，在室温下干燥。 方法3 本方法适用于对象同上。在电晕放电活化的下述任一气体中进行暴露处理：（1）干空气，15min；（2）一氧化氮，10min；（3）湿空气，5min；（4）氮气中，5min。处理后应在15min内进行胶接。 方法4 本方法适用于聚苯乙烯及其改性品种，如ABS和AS等。喷砂或砂布打磨后脱脂。 脱脂溶剂：丙酮、无水乙醇。 脱脂后在铬酸溶液中60C下浸渍20min。 方法5 本方法适用于尼龙。脱脂溶剂：丙酮、无水乙醇、醋酸乙酯、丁酮，在表面涂一层10%的尼龙-苯酚溶液，在60-70C保持10-15min，然后用溶剂擦净（或者再在表面涂一层间苯二酚-甲醛底胶），立即胶接。 方法6 本方法适用于涤纶薄膜。脱脂溶剂：丙酮、无水乙醇。脱脂后，在80C的氢氧化钠溶液中浸渍5min，然后在氯化亚锡溶液中浸渍5s。 方法7 本方法适用于聚甲醛和其它缩醛类聚合物。脱脂溶剂：丙酮、丁酮。在120C下干燥处理1h，再在下述溶液中120C下浸渍5min：对甲苯磺酸1二氧六环10全氯乙烯200 经冷水和热水洗涤后，用热空气干燥。 方法8 本方法适用于聚四氟乙烯及其它碳氟聚合物。脱脂溶剂：三氯乙烯、苯、甲苯、丙酮、丁酮、环已酮。脱脂后在下述溶液中室温下浸渍30min：氢氧化钠10已二烯蜜胺8 然后室温下晾干。 方法9 本方法为辐射诱导接枝法。适用对象同上。采用高能射线如钴-60射线或2000?以下的紫外光，在苯乙烯单体存在下，使氟塑料表面产生轻微降解，在链端产生活性中心，形成一层透明的接枝共聚物。用此法处理后颜色不变，电性能不下降。 方法10 本方法为氟化烃-钛聚合物法。适用对象同上。在含有四丁基钛酸酯、全氟辛酯和水的溶液中浸渍，使表面形成烷基-钛-氧和全氟支链聚合物的薄膜层。 方法11 本方法适用于对象同上。将精萘128g溶解于1000ml四氢呋喃（或乙二醇甲醚、乙二醇二甲醚、二氧六环）中，在搅拌下于2h内缓缓加入金属钠23g，温度严格控制在3-5C。加完后继续搅拌使溶液呈蓝黑色为止。在氮气保护下，将聚四氟乙烯放入处理5min，然后取出，用冷水冲洗，再用蒸馏水洗净，暖空气烘干。 本方法稳妥可靠，胶接强度高，是目前氟塑料表面处理中用得最多的方法。 方法12 本方法适用对象同上。将氟塑料脱脂后，表面涂上一层环氧树脂胶，在370C加热10min，再在400C加热5min，使胶层熔入氟塑料表面，然后进行胶接。橡胶表面处理方法 一般的橡胶材料表面都比较光滑，需要经机械处理或化学处理增加其粗糙度，才能达到较高的机械强度。橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。合成橡胶又可分为氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶、聚硫橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶和氟橡胶等品种。其中，硅橡胶和氟橡胶分子结构饱和，化学惰性大，表面能低，较难胶接。目前，通常采用涂一层硅烷类处理剂的方法。方法1 本方法为研磨法。对天然橡胶，用刷子轻轻研磨，吹去细粒，再用甲苯或丙酮擦拭。对合成橡胶，先用甲醇洗净表面，随后用细砂皮研磨，再以甲醇洗净，干燥。方法2 本方法为硫酸法。对天然橡胶，在浓硫酸中浸渍10-15min，待硬的表面生成后，用蒸馏水洗净（或先以5-10%的氨水浸渍5min后再洗净），在室温下干燥。再把橡胶弯折，使表面产生细裂缝，经增加表面积，提高胶接强度。 对合成橡胶，先用甲醇擦拭，再在浓硫酸中浸渍10-15min，然后用蒸馏水洗净。再用28%的氨溶液，于室温下浸渍5-10min，再用蒸馏水洗净。并且反复弯折，使表面产生细裂缝。方法3 本方法适用于硅橡胶。经木锉适当粗化表面后脱脂。再于1%的四氯化硅烷的甲苯溶液中处理10min后晾干。或者，经粗化、脱脂后，用5-10%的钛酸叔丁酯的二氯乙烷溶液涂刷，在空气中晾干。或者，经粗化、脱脂后，涂一层下述溶液：乙烯基三乙氧基硅烷100过氧化二苯甲酰5硼酸0.5。方法4 本方法适用于氟橡胶。经木锉适当粗化表面后，在下述溶液中于室温下浸渍数分钟：乙炔钠（或乙炔锂）6氢氧化铵1000 取出水洗、晾干。或者，涂一层丙烯基三乙氧基硅烷后干燥30min。其它材料表面处理方法（一）、玻璃表面处理法 1、溶剂洗涤法先用丙酮洗涤，再用三氯乙烯蒸气脱脂，然后用喷砂器轻喷一些微粉，在真空下将微粉吸净，最后用干净空气吹干。 2、脱脂与溶剂处理法先脱脂，然后在以铬酸1份，蒸馏水4份配成的溶液中，于室温下浸渍15-20min，再用蒸馏水洗净，在82-93C干燥20-30min。 3、超声波洗涤法先在超声波洗涤槽中处理，然后用蒸馏水洗净，室温下干燥。 4、洗涤剂处理法先用金刚砂皮沾中性洗涤剂轻轻擦拭，再用蒸馏水洗净，室温下干燥。（二）、陶瓷表面处理法 1、研磨法用细砂纸轻轻打磨，再用干燥空气吹净细粉。 2、酸处理法先在用重铬酸钠3.5份、浓硫酸200份（或铬酸1份，水4份）配成的处理溶液中，于室温下浸渍10-15min，再用水洗净，65C下干燥。（三）、混凝土表面处理法主要采用酸洗法，有以下两种： （1）先用硬毛刷沾高效洗涤剂，将表面污物除去，并用冷水冲洗；再进行喷砂或打磨，除去1-2mm厚的表层，并用干净空气吹去细粉；然后将15份盐酸、85份水配成的溶液涂于表面（用量约为1.13L/m2），在室温下放置20min；最后用泵打高压冷水冲洗至中性，干燥。 （2）先用硬毛刷配以洗涤剂刷洗表面，用有压力的冷水冲洗；再用1份盐酸、2份水配成的溶液在室温下涂敷，放置15min，然后用冷水冲洗，再用氨3份，水97份配成的氨水中和至中性；最后用有压力的冷水冲洗干净，在室温下干燥。 （四）、木材表面处理法 适当刨光，并以木砂纸适当粗化，并控制含水量低于6-12%。对软木，可涂敷一层底胶以增加胶接强度。2.4.2 材料选择对环境保护的考虑设计材料除上述特点外还须考虑材料的选择与加工工艺应具有无毒、低公害、易装卸、回收、废材易处理和综合利用等特性。随着全球工业化进程的发展规律，有更多的各类材料被大量用于工业产品中，这是工业设计造福人类的一大业绩。但是，一切事物往往有其反面，各类工业材料得大量使用，使人类居住的环境遭到了日益严重的污染，自然资源尤其是非再生资源也遭到滥用与破坏。如何减少环境污染、重视生态保护成为人们关注的热点，也成为设计师选用材料必须考虑的重要因素。如下：、选用适合产品使用方式的材料，对各种材料的种类、使用量和使用条件等都加以严格的限制。提高产品效能，延长产品生命周期，减低产品的淘汰率。、减少使用材料对环境得破坏和污染，避免使用有毒、有害成分的原料。、尽量选用可回收再生或重复使用的材料，避免抛弃似的设计，减少垃圾的产生，提倡已拆卸的结构，明确标示回收标志，使消费者能明确了解回收的材料类别，进行垃圾分类，以便回收再利用，以利于资源的再循环利用。、选用废弃后能自然分解并为自然界吸收的材料。、材料使用单纯化、少量化，尽量避免多种不同材料的混合使用，限制产品中所使用材料的种类。、减少不必要的表面装饰，尽量选用表面不加任何涂饰、镀覆、贴覆的原材料，便于回收处理和再利用的目的。2.4.3 影响材料选择的环境因素由于产品总是在一定的环境中运行和使用，产品的材料也必受到环境的影响。因此，在材料的选择中必须对产品未来使用环境中可能存在的影响因素作必要的考虑。一般讲，包括以下几个方面：1）冲击与振动2）温度与湿度3）人为破坏4）火灾危害5）生物危害6）污损7）气候影响8）噪音三 护眼台灯的材料选择及加工工艺3.1护眼台灯的材料选择3.1.1 设计材料的选择原则 设计材料的选择应遵循以下原则：（1） 材料的外观：考虑材料的感觉特性。（2） 材料的固有特性：材料的固有特性应满足产品功能、使用环境、作业条件和环境保护的需要。（3） 材料的工艺性：材料应具有良好的工艺性能，符合造型设计中成型工艺、加工工艺和表面处理的要求，应与加工设备及生产技术相适应。（4） 材料的生产成本及环境因素：在满足设计要求的基础上，尽量降低成本，优先选用资源丰富、价格低廉、有利于生态环境保护的材料。（5） 材料的创新：新材料的出现为产品设计提供更广阔的前提，满足产品设计要求。3.1.2 影响材料选择的基本因素 除材料本生的固有特性外，影响材料选择的基本因素主要有以下几个方面： 1，功能 2，基本结构要求 3，外观 4，安全性 5，控制件 6，抗腐蚀性 7，市场3.1.3 护眼台灯的材料选择 在护眼台灯的材料选择时，塑料作为一种具有多种特性的使用材料，在世界各国获得迅速的发展，其主要原因是塑料的原料广，性能优良，加工成型方便，具有装饰性和现代质感，而且塑料的品种繁多，价格比较低廉，广泛用于仪器、仪表、家用电器、交通运输、轻工、包装等各个部门。对于学生来说，台灯的重量轻些是很有必要的，这样便于孩子们方便挪动。故护眼台灯的材料我选择塑料制成。 3.2. 护眼台灯的加工工艺 塑料是一种用途广泛的合成高分子材料，在我们的日常生活中塑料制品比比皆是。从我们起床后使用的洗漱用品、早餐时用的餐具，到工作学习时用的文具、休息时用的座垫、床垫，以及电视机、洗衣机、计算机的外壳，还有夜晚给我们带来光明的各种造型的灯具。 塑料以它优异的性能逐步地代替了许多已经使用了几十年、几百年的材料和器皿，成为人们生活中不可缺少的助手。塑料集金属的坚硬性、木材的轻便性、玻璃的透明性、陶瓷的耐腐蚀性，橡胶的弹性和韧性于一身，因此除了日常用品外，塑料更广泛地应用于航空航天、医疗器械、石油化工、机械制造、国防、建筑等各行各业。 3.2.1 塑料的分类塑料种类很多，到目前为止世界上投入生产的塑料大约有三百多种。塑料的分类方法较多，常用的有两种： 1、根据塑料受热后的性质不同分为热塑性塑料和热固性塑料 热塑性塑料分子结构都是线型结构，在受热时发生软化或熔化，可塑制成一定的形状，冷却后又变硬。在受热到一定程度又重新软化，冷却后又变硬，这种过程能够反复进行多次。如聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等。热塑性塑料成型过程比较简单，能够连续化生产，并且具有相当高的机械强度，因此发展很快。 热固性塑料的分子结构是体型结构，在受热时也发生软化，可以塑制成一定的形状，但受热到一定的程度或加入少量固化剂后，就硬化定型，再加热也不会变软和改变形状了。热固性塑料加工成型后，受热不再软化，因此不能回收再用，如酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂等都属于此类塑料。热固性塑料成型工艺过程比较复杂，所以连续化生产有一定的困难，但其耐热性好、不容易变形，而且价格比较低廉。 2、根据塑料的用途不同分为通用塑料和工程塑料 通用塑料是指产量大、价格低、应用范围广的塑料，主要包括聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料五大品种。人们日常生活中使用的许多制品都是由这些通用塑料制成。 工程塑料是可作为工程结构材料和代替金属制造机器零部件等的塑料。例如聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、ABS树脂、聚四氟乙烯、聚酯、聚砜、聚酰亚胺等。工程塑料具有密度小、化学稳定性高、机械性能良好、电绝缘性优越、加工成型容易等特点，广泛应用于汽车、电器、化工、机械、仪器、仪表等工业，也应用于宇宙航行、火箭、导弹等方面。3.2.2 塑料的特性1、塑料具有可塑性 顾名思义，塑料就是可以塑造的材料。所谓塑料的可塑性就是可以通过加热的方法使固体的塑料变软，然后再把变软了的塑料放在模具中，让它冷却后又重新凝固成一定形状的固体。塑料的这种性质也有一定的缺陷，即遇热时容易软化变形，有的塑料甚至用温度较高的水烫一下就会变形，所以塑料制品一般不宜接触开水。 2、塑料具有弹性 有些塑料也像合成纤维一样，具有一定的弹性。当它受到外力拉伸时，卷曲的分子就由柔韧性而被拉直，但一旦拉力取消后，它又会恢复原来的卷曲状态，这样就使得塑料具有弹性，例如聚乙烯和聚氯乙烯的薄膜制品。但是有些塑料是没有弹性的。 3、塑料具有较高的强度 塑料虽然没有金属那样坚硬，但与玻璃、陶瓷、木材等相比，还是具有比较高的强度及耐磨性。塑料可以制成机器上坚固的齿轮和轴承。 4、塑料具有耐腐蚀性 塑料既不像金属那样在潮湿的空气中会生锈，也不像木材那样在潮湿的环境中会腐烂或被微生物侵蚀，另外塑料耐酸碱的腐蚀。因此塑料常常被用作化工厂的输水和输液管道，建筑物的门窗等。 5、塑料具有绝缘性 塑料的分子链是原子以共价键结合起来的，分子既不能电离，也不能在结构中传递电子，所以塑料具有绝缘性。塑料可用来制造电线的包皮、电插座、电器的外壳等。塑料的基本特性概括 塑料质轻，比强度高 多数塑料制品有透明性，并附有光泽，能着鲜艳色彩 优异的电绝缘性 耐磨、自润滑性好 塑料有耐化学药品性 塑料成型加工方便，能大批量生产3.2.3 塑料的成型加工 塑料的成型加工是指由合成树脂制造厂制造的聚合物制成最终塑料制品的过程。根 据据各种塑料不同的成型方法，可以分为压塑（模压成型）、挤塑（挤出成型）、注塑（注 射成型）、吹塑（中空成型）、压延等。压塑 压塑也称模压成型或压制成型，压塑主要用于酚醛树脂、脲醛树脂、不饱和聚酯树脂等热固性塑料的成型。 挤塑 挤塑又称挤出成型，是使用挤塑机（挤出机）将加热的树脂连续通过模具，挤出所需形状的制品的方法。挤塑有时也有于热固性塑料的成型，并可用于泡沫塑料的成型。挤塑的优点是可挤出各种形状的制品，生产效率高，可自动化、连续化生产；缺点是热固性塑料不能广泛采用此法加工，制品尺寸容易产生偏差。 注塑 注塑又称注射成型。注塑是使用注塑机（或称注射机）将热塑性塑料熔体在高压下注入到模具内经冷却、固化获得产品的方法。注塑也能用于热固性塑料及泡沫塑料的成型。注塑的优点是生产速度快、效率高，操作可自动化，能成型形状复杂的零件，特别适合大量生产。缺点是设备及模具成本高，注塑机清理较困难等。 吹塑 吹塑又称中空吹塑或中空成型。吹塑是借助压缩空气的压力使闭合在模具中的热的树脂型坯吹胀为空心制品的一种方法，吹塑包括吹塑薄膜及吹塑中空制品两种方法。用吹塑法可生产薄膜制品、各种瓶、桶、壶类容器及儿童玩具等。 压延 压延是将树脂合各种添加剂经预期处理（捏合、过滤等）后通过压延机的两个或多个转向相反的压延辊的间隙加工成薄膜或片材，随后从压延机辊筒上剥离下来， 再经冷却定型的一种成型方法。压延是主要用于聚氯乙稀树脂的成型方法，能制造薄膜、片材、板材、人造革、地板砖等制品。 四. 护眼台灯的发展4.1 护眼台灯的市场需求“护眼台灯”的市场需求来自学生的用眼过度。据统计近几年我国学生中近视眼发病率为：小学27、初中生53、高中生73、大学生78。在沿海城市高中毕业生的视力低下率已达85。我国台湾l5岁学生近视眼发病率更高达81。更严重的是可以致盲的高度近视眼的发病增加。自2005年以来，北京市学生视力不良检出率持续上升，小学生3l、初中生62、高中生78，高出全国平均水平。而上海市的学生视力不良检出率更是全国之首，小学生42、初中生74、高中生81高出全国平均水平。我国学生的近视率已居世界第二位。我国青少年因近视致盲的人数已达30万人。绝大多数的学生视力下降是由于用眼过度引起的。并且由于日光灯的安装并不是在前面，而是在学生的身后，学生在书写的过程中肯定会挡掉一部分光照，这将使得日光灯对书写面的照度更低。为了让书写面的照度达到书写时比较适宜的标准，建议学生在书写时打开台灯，保护视力。台灯对桌面的照度值，是一个很随机的测量，因为每个学生所用的台灯型号不同瓦数也不同，对书写面的照度就会不同。根据以上调查的数据显示，只有个别学生所用的台灯，在打开时对桌面的照度低于200lx，其他均高于200lx，并且多数是在300lx左右，这表明学生自己所选的台灯与所要求的书写情况基本符合照度标准。学生在宿舍作业时，打开台灯进行书写是很有必要的。随着人们不断加深对视力保护重要性认识的情况下，在学生中出现如此高比例的近视患者，许多灯具生产厂商迎合市场的需要，纷纷推出了“新科技，新产品”的照明台灯“护眼台灯”。4.2 护眼台灯的特点 市场上所谓的“护眼台灯”，卖点是声称“无频闪，具有护眼功能”。大多数“护眼”台灯是采用电子镇流器使荧光灯在高频电流下工作的原理，频率通常在20kHz以上，该频率相对于采用电感镇流器使荧光灯在工频电流下工作的50Hz而言，使人眼几乎感觉不到高频闪烁。不过即便人眼感觉不到，频闪还是存在的，只不过荧光灯使用高频电子镇流器工作时的频闪比使用工频电感镇流器工作时的频闪更小更快。并且高频闪烁的视觉研究的工作成果说明了，由高频的灯光刺激引起视网膜神经的响应会使任何感知或运动神经的视觉功能得到有效的保护眼睛作用。 现在市场上通用的照明品牌是LED。它是一种半导体固体发光器件，也是一种绿色光源：有体积小、重量轻、亮度高、工作电压低，耗电量少；性能稳定，寿命长(一般为10 万小时)；抗冲击，耐振动性强；色纯度高、方向性好、维护成本低、环保无污染等优点。 LED照明产品能提供优质的光环境，提升照明系统的光效，没有红外和紫外的成分，显色性高并且具有很强的发光方向性；调光性能好，色温变化时不会产生视觉误差；冷光源发热量低，可以安全触摸；改善眩光，减少和消除光污染。零频闪，不会使眼睛产生疲劳现象。无电磁辐射，杜绝辐射污染保护大脑。它既能提供令人舒适的光照空间，又能很好地满足人的生理健康需求，是环保的健康光源。长期使用可保护视力，预防近视。4.3 护眼台灯的科学评价4.3.1 护眼台灯的照明条件护眼台灯一般用于阅读、书写等办公或学习场所，如果灯光的照度和显色性不够，会使阅读者过度使用视力，导致眼睛疲劳，而灯光光线长期的频闪或有眩光会给人的视觉神经系统带来严重伤害，所以要特别讲究照明的质量。从舒适、健康和环保节能的角度考虑，良好的照明应具备五个条件：1、桌面照明要有足够的照度目前我国学校及写字楼等照明场所普遍采用的照明设计标准是80年代制定的，其中办公、学习的桌上照度标准仅为国际标准的1/2，国际标准为300500勒克斯(lx)，而我国标准约150勒克斯。照度太低或太高会使阅读困难，容易造成阅读疲劳，影响阅读和工作效率。2、显色指数不低于80显色指数即为光对颜色的还原程度我们称为显色性。在显色指数较低的灯光下(一般荧光灯为6070)看东西，眼睛对颜色的分辨能力低，容易造成视觉疲劳。一般台灯照明的显色指数应不低于80。3、光线要稳定如果灯光足够“亮”，但却在不停地“闪动”，光线不够稳定，我们说它存在“频闪”。当频闪超过一定的范围时，会产生视觉疲劳。而长期的视觉疲劳会对人的视觉系统造成损伤。特别是在电脑日益普及的今天，许多人在灯光下使用电脑，通常电感镇流器荧光灯的频闪和荧光屏的帧幅闪动(每秒更换画面50100次)重叠，形成光共振，对人的视觉系统伤害更大。长时间在这种照明环境阅读或工作会损伤眼睛，并有眼胀头痛等不适症状，通常也找不出原因。所以，欧洲电工委员会早在1997年就禁止在有电脑荧光屏的办公室安装使用电感镇流器的荧光灯，以保护电脑操作人员健康，而我国目前对此尚无相应法规，加之宣传较少，故未引起人们的重视，但随着“城市灯光综合症”发病率越来越高，相信与之对应的法规出台只是时间问题了。4、无眩光人眼受到眩光影响后，会感到刺激和压迫而失去明快舒适的气氛，时间稍长就会产生心情厌烦、急噪不安等情绪，对阅读和工作都会带来严重不利的影响。5、使用绿色照明产品推广采用节能光源一直是我国的节能政策，提倡绿色照明就是指对环境友好，要使照明产品不对环境造成不利影响，同时又能体现现代文明的照明文化。绿色照明的核心是选择高效、节能、环保的光源、附件及灯具。只有充分节约能源，才能减少发电厂对大气CO2，SO2和NOx的排放，从而减少导致地球变暖的温室效应，减少酸雨的产生，避免人体长期生活在一定浓度的SO2和NOx空气中产生的呼吸道和其他疾病。同时绿色照明产品制造过程和废弃过程对环境破坏要小。4.3.2 护眼台灯的照明要求 用视觉作业上的照度、视觉作业上的最大照度最小照度之比、作业周围照度以及作业周围环境亮度之比等来评价台灯照明的舒适性。一般读写作业的照明要求见表1，电脑作业的照明要求见表2。 4.3.3 提供舒适照明台灯的相关标准1.GB7000.111999可移式通用灯具安全要求2.GB7000.12002灯具一般安全要求与试验3.GBl77431999电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法4.GBl7625.12003电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流16A) 提供舒适照明的台灯除了应符合上述3C认证所涉及的安全与电磁兼容的标准以外，还应符合下列要求: GB/T19473-200X读写作业台灯性能要求；GB500342004建筑照明设计标准；ISO8995：2002/CIES008/E2001室内工作场所照明五护眼台灯的设计方案人是有情感的社会群体。现代产品设计已成为一种深入人心的人的造物活动。产品不再被看做是一种单纯的物质形态，而是与人交流的媒介。由此可见，当今设计师应当把产品当作人类的朋友，从使用者的心理角度出发，谋合人们的欲望，满足人们的需求。情感往往被看作一种人与人之间的行为，但是在物质生活日益丰富的今天，依情论点的出现，让我们得知，人与物质是可以产生感情的，并可以把这种情感覆盖在人类的行为活动中，将情感赋予产品，让产品具有“人的情感”。在15世纪到17世纪的文艺复兴运动中，设计考虑了人的因素，体现了设计以人为本的本质，为工业社会的形成带来了适宜的思想和物质土壤。18世纪下半叶发生在英国的工业革命，掀起了人类历史发展的新纪元。形式上，这场革命是新的动